工业固体废物处理的问题及环境保护措施研究

2022-10-16 05:21*石
当代化工研究 2022年18期
关键词:钢渣资源化工业

*石 双

(宁夏上峰萌生环保科技有限公司 宁夏 751507)

引言

工业生产不可避免的会对生态环境造成影响,为避免产生较为严重的环境污染问题,除了要改善生产工艺外,还要将重点放在工业固体废物处理的优化方面,以此助推工业生产的可持续发展。基于此,需要重点落实对工业固体废物的处理技术优化,并加大在相应技术方面的研究,确保工业固体废物能够切实得到无害化、资源化处理。在此基础上,本文汇总探究了当前的工业固废处理技术与相关研究成果,为固废更好处理提供充分的理论指引与技术支持。

1.工业固体废物对环境的主要影响分析

工业固体废物对于生态环境所造成的影响主要可以从三方面入手进行解读,如图1所示。从水体污染方面来看,工业固体废物的不合适处理与排放会对地表水以及地下水造成一定程度的污染,导致地表水与地下水质量下降问题的发生概率增高。例如,未经过处理的石油化工生产固废直接埋入地下,其中包含着的重金属元素等会随之渗入地下水内,造成水体污染。从大气污染方面来看,工业生产中产生的固体颗粒物与粉尘等固体废物若是直接排放至大气内,会导致大气污染问题的发生。例如,未经过处理的火电厂燃烧废气直接排放至大气中,容易增加PM2.5在大气中的含量,加重雾霾。从土壤污染方面来看,若是工业固体废物长时间在露天环境下放置,会使得其中包含着的有害物质逐步渗透至地下并扩散,污染土壤,对植物生长造成较为严重的负面影响[1]。例如,露天放置化工生产中产生的塑料固废,或是将其直接埋入地下,由于该固废难以讲解,所以容易引发更为严重的土壤污染。总体而言,工业固体废物能够对生态环境造成严重的影响,如果不及时且有效的处理,则会导致环境污染问题持续加剧,因此,针对工业固体废物进行及时、合理、科学的处置有着极高的现实意义,以此更好支持环境保护。

图1 工业固体废物对生态环境的主要影响

2.工业固体废物处理的现实问题分析

第一,工业固体废物处理的方法较为单一。工业固体废物的种类相对较多,所以需要结合其特性的不同选定更为合适的处置方法。而就当前企业的工业固体废物处理实践情况来看,多数企业存在为降低生产成本而直接应用填埋或集中焚烧的方式处理工业固体废物的问题,处理方法极为单一,且很容易导致严重环境污染问题的发生。

第二,工业固体废物处理的方法应用不当。工业固体废物可以细化为一般工业固体废物以及危险工业固体废物,由于其危害程度存在差异,所以需要应用不同的处理方式,避免发生环境污染或安全事故。而就目前的情况来看,存在部分企业对于工业固体废物处置,特别是危险工业固体废物处置的安全保护意识偏低,使用处理方法不当、操作规范化偏低,降低工业固体废物处置的科学性。

第三,工业固体废物的回收利用效率偏低。出于对生产成本的考量,更多企业在处置工业固体废物实践中更多选用直接填埋或是集中焚烧的方式,这样的操作不仅会引发更为严重的环境污染问题,还会使得工业固体废物中所包含着的可回收利用成分无法得到最大化利用,此时显现出的工业固体废物回收利用效率偏低,导致资源浪费问题进一步加剧。

3.环境保护视域下工业固体废物处理的优化展开措施探究

(1)引入更为先进且多样的工业固体废物处理技术

①填埋处理技术

填埋处理是工业固体废物处理中较为常用的一种技术方法,即将工业固体废物埋入地下,依托土壤的分解作用逐步消解固体废物。结合填埋深度的不同,可以进一步划分为浅表层填埋处理以及深层次填埋处理;结合填埋固体废物特性以及构造的不同,可以进一步划分为安全填埋、卫生填埋、惰性垃圾填埋。在当前环境保护视域下,卫生填埋方法更常应用于一般工业固体废物的填埋处理实践中;安全填埋方法更常应用于具有一定风险的工业固体废物的填埋处理实践中。填埋处理技术操作简单,且促使固废利用率达到最大,但是容易引起二次污染。

②集中焚烧处理技术

使用热分解处理进行工业固体废物的处置主要应用了高温破坏以及改变固体废物组成、结构的形式,实现对工业固体废物的减容、无害化处理以及热利用,而集中焚烧处理技术就是热分解处理中一种最为常见的方法,操作简单,但是焚烧后产生的烟气容易引发更为严重的环境污染。

在工业固体废物中,多数包含着具备燃烧性的有机化学成分,针对这些工业固体废物可以应用集中焚烧处理的方式完成处置,使废物容积显著降低。为更好维护环境,避免资源浪费与污染,在目前的集中焚烧处理实践中,更多实现了对焚烧期间产生热量的充分利用,如进行火热发电、利用该热能进行工业生产中的升温操作等。

③快速碳酸化处理技术

使用快速碳酸化处理技术进行工业固体废物的处置需要在二氧化碳浓度相对较高的自然环境中直接暴露性放置工业固体废物,加快固体废物与环境中二氧化碳的反应速率,实现碳酸化,以此达到大幅消耗工业固体废物的重金属超标的效果,避免在工业固体废物处理期间造成更为严重的环境污染问题。该技术实际操作难度较大,对于处理环境的要求较多,但是能够到达避免二次污染发生的效果。

④生物分解处理技术

使用生物分解处理技术进行工业固体废物的处置主要应用了微生物对有机物质的分解作用,依托微生物的投放实现对工业固体废物内包含着的有机物质的迅速、彻底分解,以此完成对工业固体废物的无害化处理。例如,堆肥就是一种较为常见的生物分解处理手段,可以促使工业固体废物中包含着的有机物转化为能够支持农作物生长的无害有机物质与肥料,同时也能够更好提取利用其中的金属成分,支持对工业固体废物的回收利用。该技术可以较好实现对工业固体废物的再利用,但是需要提前设置良好的处理装置与环境。

⑤等离子气化处理技术

等离子气化处理技术是目前处理工业固体废物实践中所应用的一种较为先进的技术,支持对工业固体废物的纯天然无害化处理,显现出的环保程度更高。实践中,需要将工业固体废物投放至高温氧气不足的自然环境中,以此促使工业固体废物逐步转变为一氧化碳与氢气混合物(可燃气体混合物),实现直接排放或是资源化利用。依托该技术的应用能够获取到较好的固废利用率,但是建设成本相对较高。

(2)重视工业固体废物处理方法应用的规范化

为避免相关企业在处置工业固体废物期间发生处理方式不当的问题,从而导致更为严重的环境污染问题出现,在工作实践中,相关企业应当针对工业固体废物,特别是危险固体废物的处置进行规范性以及明确性设定,如表1所示,并在实际工作中严格依照相关要求展开各项操作实践,实现对工业生产中产生固体废物的分类收集与处理,维护工作现场整洁程度的同时避免发生严重环境污染问题。同时,对于废水污泥、废塑料、废铁等一般工业固体废物,要求切实按照规范化管理处置的要求交由有处置能力的单位进行处理,并在严格按要求做好工业固废规范化处置的同时,大力推进企业固废的就地化、资源化、减量化处置,探索固废处理的新路径。在此基础上,还要在“五有”(有分类、有场地、有标识、有台账、有合同)的基础上,落实工业固体废物规范化处理,主要遵循规范化管理实施步骤如图2所示。

图2 工业固体废物规范化管理实施步骤

表1 工业危险固体废物的处理操作规程

另外,为了更好体现出对生态环境的保护,在进行工业固体废物处理实践中,还应当结合现实情况委托专业机构进行处置利用,此时需要重点把握的工作要点如下所示:第一,提前核实受托方的资格和能力。如果委托运输、利用及处置的是危险废物,还应对委托的运输单位和利用处置单位是否具备危险货物运输资质以及相应危险废物经营资质进行核实,并在签订的合同中明确污染防治要求及相关责任[2]。第二,相关企业需要针对相应工作制定并推行完善程度更为理想的利用处置固体废物管理台账。第三,相关企业有权力要求受托方定期告知工业固体废物利用处置情况。

(3)着力落实工业固体废物的回收以及资源化利用

在实际的工业生产期间,所产生的固体废物大多存在一定的回收再利用价值,因此在处理期间应当尽可能落实回收以及资源化利用。以冶金工业固体废物的回收以及资源化利用为例进行说明,在冶金生产中所产生的钢渣等固废,可以使用以下方式完成回收再利用以及资源化处置。

①作为冶金原料

钢渣是冶金工业生产中产生的较为常见的一种固体废物,其可以再次作为冶金原料投入实施生产,支持炼铁烧结、炼钢等工序的展开。通常来说,一吨钢渣内可以提炼出700kg左右的石灰石,将其再次投入冶金生产能够降低成本消耗,且可以达到提升炼钢高炉运行效率以及稳定性的效果[3]。

②作为建筑工程原料

钢渣的成分与水泥有着较高的相似性,例如,钢渣中存在着的铁铝酸盐系矿物质、硅酸钙系矿物质等,可以作为建筑工程原料得到再次利用,促使钢渣具备与水泥相同的水硬胶凝特性。同时,钢渣的密度相对较高,所以将其作为建筑工程原料进行资源化利用时可以获得较强的稳定性;钢渣强度以及粗糙程度符合建筑工程原料的相关标准要求,耐水耐火、耐磨耐划,因此将其作为建筑工程原料进行再次利用有着极高的可行性。另外,钢渣与沥青材料之间有着较高的结合度,将钢渣混合至沥青中,能够优化沥青的多种指标性能,因此可以将钢渣作为添加剂应用于道路桥梁工程施工中。

依托一定比例混合钢渣与水泥,能够实现钢渣白水泥、硅酸水泥等不同性能水泥的配制,可以满足不同工程的施工建设需要。可以说,钢渣作为冶金工业生产中产生的较为常见的一种固体废物,将其作为建筑工程原料进行回收以及资源化利用有着较高的可行性以及较为理想的实效性。

③作为农业生产原料

磷酸化物、镁化物、钙化物、硅化物等是钢渣中的主要成分,其也能够达到支持农作物生长的效果,因此,在进行钢渣的回收以及资源化处理期间,可以将其转变为农业生产原料进行利用,支持硅肥、磷肥、改良剂等的配制与生产。在某地区的实践中,主要利用钢渣制作钢渣硅肥,并将其投入水稻试验田内展开效果验证,结果发现,投放钢渣硅肥后稻米产量表现出显著提升的状态,提高产量约为10%~20%,验证了钢渣能够助推农作物增产的效果[4]。同时,钢渣中包含着的高硫高锰酸钾物质也能够在改善酸性土壤中发挥出较大作用,为区域农业生产创造更为良好的土壤环境条件。

④作为生产生活用水处理材料

钢渣能够在水处理方面发挥出较为明显的价值,主要是由于钢渣拥有多孔蓬松结构,所以吸附能力较强,可以在废弃物渗出液、包含重金属离子的工业生产废水、无机盐非金属废水、多种有机溶剂渗透的废水等污水处理中显现出理想作用,并且在完成水体内有毒有害物质的吸附后,能够相对轻松的完成液体与钢渣的分离。同时,在应用钢渣完成污水处理后,所得到的净化水体有着较为稳定的水性质,整个处理过程简单且成本相对较低,因此可以在多个场景中应用。

4.总结

综上所述,工业固体废物能够对生态环境造成相对严重的影响,如果不及时落实且有效的处理,则会导致环境污染问题持续加剧,因此,针对工业固体废物进行及时、合理、科学的处置有着极高的现实意义。依托多种工业固体废物处理技术的结合应用,实现对工业固体废物的无害化、资源化处置,更好体现出了对生态环境的保护。

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